精品解析:辽宁锦州市第四中学2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-14
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内容正文:
物理
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1~6题为单选题,第7~9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 筷子不容易被弯曲,表明分子间只存在引力
B. 热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比
C. 如果煤炭燃烧不完全,其热值会变小
D. 水约占人体体重的60%—70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的比热容
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子间同时存在引力和斥力,故A错误;
B.热机效率是热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比,缺少“完全燃烧”条件,故B错误;
C.热值是燃料的固有属性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否完全无关,故C错误;
D.水的比热容较大,相同质量的水与其它物质相比,升高或降低相同温度时吸收或放出的热量更多,可帮助调节体温,故D正确。
故选D。
2. 物理来自于生活,又走向生活。小强应用所学电学知识对身边一些电路进行了分析,其中分析错误的是( )
A. 宾馆房间大多采用插卡取电,房卡的作用相当于房间电路中的总开关
B. 多孔插座上面的指示灯与插孔之间是并联的
C. 节日用的小彩灯和路灯一样都是同时亮,同时灭,因此它们都是串联的
D. 冰箱内的灯与电动机是并联的
【答案】C
【解析】
【详解】A.房卡插入后可以接通房间的供电电路,取出房卡后能控制室内用电器断电,相当于总开关,故A正确;
B.多孔插座的指示灯与插孔所接用电器可以分别工作,彼此互不影响,因此采用并联连接,故B正确;
C.同一时刻亮灭不能判断串联或并联。路灯由干路开关统一控制,但各盏路灯通常并联,单盏损坏不影响其他路灯,故C错误;
D.冰箱内的照明灯和电动机可以独立工作,照明灯不亮时电动机仍可运行,所以两者并联,故D正确。
由于题目要求选择错误的,故选C。
3. 关于四冲程汽油发动机内部工作描述正确的是( )
A. 吸气冲程时,吸入的是空气
B. 通过压燃点火,在压缩冲程时,将机械能转化为内能
C. 汽油机做功冲程可将燃气的内能全部转化为活塞的机械能
D. 排气冲程时,排出的废气具有很大的内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.四冲程汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,而非仅有空气,故A错误;
B.汽油机利用火花塞点火,柴油机主要依靠压缩使燃料着火;汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能,但不采用压燃点火,故B错误;
C.做功冲程中燃气的一部分内能转化为机械能,还存在散热及摩擦等能量损失,不可能全部转化,故C错误;
D.排气冲程排出的废气温度仍较高,因而具有较大的内能,故D正确。
故选D。
4. 用相同的电加热器同时对质量相等的和两种液体加热(不计热量损失),如图所示是和的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. a、b液体初温不同,但不影响比较它们的吸热能力
B. a和b升高相同的温度,a液体吸收的热量较多
C. a液体的比热容与b液体的比热容之比为
D. 第时的温度比高,说明吸收的热量更多
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据比热容的定义式可知,比较吸热能力依据 ,与初温无关,故A正确;
BD.用相同电加热器加热,加热时间越长,吸收热量越多,第时两者加热时间相同,吸收热量相等。由图可知升温较快,升高相同温度所需时间短,吸收热量较少,故BD错误;
C.由图可知,a、b的初温分别为10℃和15℃,加热时间,a的温度变化量
b的温度变化量。
根据可知, 加热相同的时间,吸收热量和液体的质量 相同,则液体的比热容与温度变化量成反比,故a液体的比热容与b液体的比热容之比为
故C错误。
故选A。
5. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中的机器人借助弹射踏板斜向上弹出,不计空气阻力,在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 机器人上升过程中,其机械能增大
B. 机器人到达最高点时,其动能为零
C. 机器人上升过程中,重力所做功的功率保持不变
D. 机器人在、点的机械能都等于踏板释放前的弹性势能
【答案】D
【解析】
【详解】A. 不计空气阻力,机器人上升过程中机械能守恒,故A错误;
B. 机器人到达最高点时,水平方向速度不为零,动能不为零,故B错误;
C. 机器人上升过程中,竖直方向速度减小,由 可知重力做功的功率减小,故C错误;
D. 不计空气阻力,机械能守恒,踏板释放前的弹性势能全部转化为机器人的机械能,故机器人在A、A'点的机械能等于踏板释放前的弹性势能,故D正确。
故选D。
6. 如图所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电、安全性高。当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作,下图中为过压保护开关,为过热保护开关,压强过大时开关自动断开,温度过高时开关自动断开。下图分别表示、和锅内发热器的连接情况,其中符合上述工作要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,压强过大时开关S1自动断开,温度过高时开关S2自动断开,两者都会造成发热器停止工作,说明两开关串联共同控制发热器;
A.两个开关断开任何一个时,发热器都会停止工作,故A符合题意;
B.两个开关断开任何一个时,发热器还会正常工作,故B不符合题意;
CD.两开关都闭合时,发热体会短路,不工作,故CD不符合题意。
故选A。
7. 如图甲所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法错误的是( )
A. 序号①的实例可以是图丙
B. 序号②的实例可以是图丁
C. 圆圈内B的能量形式是电能,序号③的实例可以是图乙
D. 各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图甲中“加热器”由B指向A、“电灯”由B指向光能可知,A为内能,B为电能。
A.①表示机械能转化为内能,图丙搓手摩擦生热,机械能转化为内能,故A正确;
B.②表示化学能转化为电能,图丁手机充电,电能转化为化学能,故B错误;
C.圆圈内B的能量形式是电能,③表示光能转化为化学能,图乙太阳能电池板,是光能转化为电能,故C错误;
D.能量的转化和转移具有方向性,是有条件的,例如内能无法自发地、无条件地转化为机械能,故D错误。
题目要求选择错误的,故选BCD。
8. 小颖探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示,他把某种固体碾碎后放入试管中,再将试管放在装有水的烧杯中加热(相同时间内吸收的热量相等)。根据实验数据画出的图像如图乙所示。实验结束时,小颖发现从开始加热到实验结束的内完全燃烧了酒精,酒精的热值,物质液态时比热容,下列选项正确的是( )
A. 该物质熔化时温度不变但内能增加
B. 在段物质所吸收的热量为
C. 该物质固态时的比热容为
D. 该装置能量的转化效率为30%
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,物质熔化阶段温度保持在50℃,但继续吸热,内能增大,故A正确;
B.DE段与CD段均加热2min,吸热相同,CD段由50℃升至90℃;
由此得
故B正确;
C.比较两段加热时间可得
由图可得固态比热容
计算所得比热容不是选项中的2.7×103J/(kg·℃),故C错误;
D.酒精燃烧放热
10min内物质吸热
装置的效率
故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落,如此反复……不计空气阻力。通过安装在弹簧下端的压力传感器,可测出该过程中弹簧弹力随时间变化的图像如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 此运动过程中,小球的机械能守恒
B. 这段时间内,小球的动能在逐渐减小
C. 这段时间内,小球的动能与重力势能之和逐渐增大
D. 在时刻,小球的动能最大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.小球接触弹簧后,弹簧的弹性势能在不断变化,小球的机械能会和弹簧的弹性势能发生相互转化,因此小球自身的机械能不守恒,故A错误;
B. 时刻小球刚接触弹簧,时间段内弹簧弹力从0开始逐渐增大:刚开始弹力小于小球重力时,小球合力向下,速度还在增大,直到弹力等于重力时速度才达到最大;之后弹力大于重力,小球才开始减速,到时刻压缩至最低点、速度为0。因此这段时间小球的动能是先增大后减小,故B错误;
C.不计空气阻力,小球和弹簧的整体机械能总和守恒。时间段内弹簧逐渐恢复原长,弹力不断减小,弹簧的弹性势能在逐渐变小,因此减少的弹性势能会不断转化为小球的动能和重力势能,所以小球的动能与重力势能之和逐渐增大,故C正确;
D.时刻是弹簧弹力最大、压缩量最大的时刻,也就是小球到达最低点的时刻,此时小球速度为0,动能最小,故D错误。
本题选择错误的,故选ABD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 运载飞船的火箭一般用液氢来做燃料,这主要是因为液氢的________较大;我国北方楼房中的暖气用水作为介质,是因为水的________大。
【答案】 ①. 热值 ②. 比热容
【解析】
【详解】液氢的热值大,由热量公式可知,在燃料质量相同且完全燃烧时,液氢能够释放更多热量,适合作为火箭燃料。水的比热容较大,在质量相同、温度下降相同的条件下能够放出较多热量,因此适合作为暖气系统的传热介质。
11. 某些药品要求在以下存放,常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在以下存放。物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒,其中药品应放置于__________(选填“A”或“B”)处,另一处空间放置低温物质;关于保温盒填充材料,你选择__________(选填“铝合金”或“发泡塑料”)。
【答案】 ①. B ②. 发泡塑料
【解析】
【详解】[1]温度低的气体密度大,会下沉,所以将低温物质放置在A处,其周围的冷空气会下沉,使B处的药品处于低温环境,有利于药品在0℃以下存放。
[2]这种药品要求在低温环境下存放,运输过程中应尽可能减少从外界吸收热量,这就要求包装盒具有导热性能差的特点。发泡塑料的导热性能远低于铝合金,能有效减缓热传递,更好地保持盒内低温,因此选择发泡塑料作为保温盒填充材料。
12. 如图甲所示的风光互补路灯,给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。图乙是其工作原理示意图。在充电过程中,蓄电池相当于________(填“电源”或“用电器”)。放电过程中,蓄电池将化学能转化为________。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电能
【解析】
【详解】蓄电池充电时接收来自风力发电机和太阳能电池板的电能,将电能转化为化学能储存,因此相当于用电器;蓄电池放电时向外电路供电,将储存的化学能转化为电能。
13. 一台四冲程柴油机,飞轮转速为2400r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,那么这台柴油机的功率是____W,若柴油机的效率为40%,每分钟消耗柴油的质量为______kg(柴油的热值为4.0×107J/kg)。
【答案】 ①. 8000 ②. 0.03
【解析】
【详解】[1]四冲程柴油机,转2转做功1次,则柴油机1min做的功为
这台柴油机的功率为
[2]若柴油机的效率为40%,燃料燃烧释放的热量为
每分钟消耗柴油的质量为
14. 如图所示,小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出,球经静止在位置的台面反弹后,到达的最高点为;经台面反弹后上升过程中,球的动能减小,点________(填“可能”或“不可能”)比点高。球从点下降时,台面已升至合适的位置b并保持静止,球再次经台面反弹后,到达的最高点P________比N点高。(填“可能”或“不可能”)
【答案】 ①.
可能 ②.
不可能
【解析】
【详解】球从M点以某一速度竖直向下抛出,球在M点具有初始动能和重力势能;若运动、碰撞过程中损失的机械能小于初始动能,则N点的重力势能将大于M点的重力势能,故N点可能比M点高。
因球在最高点N点时动能为0,且静止的台面不对球做功,球的机械能不会增加,故P点不可能比N点高。
15. 如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置.则小球从a运动到c的过程中,在____(选填“a“”、“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的____.
【答案】 ①. b; ②. 弹性势能
【解析】
【分析】动能的影响因素是质量和速度,弹性势能的影响因素是物体发生弹性形变的程度.
【详解】由题意可知,不计摩擦时,小球从a运动到b的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能;到达b点时,弹簧恢复原状,其弹性势能全部转化为小球的动能,此时小球的速度最大;
再从b运动到c时,弹簧被拉伸,小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能,小球的机械能会变小.因此,在b点时小球的机械能最大.
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 请按要求用直线连接如图所示的电路元件。要求:晚间开关S闭合后,灯亮但电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。
【答案】
【解析】
【详解】开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路且两种情况灯泡都亮,灯泡应串联在干路中。
17. 如图所示的电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:仅闭合开关时,灯泡发光;都闭合时,两灯同时发光;仅闭合开关时,两灯均不发光。
【答案】
【解析】
【详解】仅闭合开关时,灯泡发光;都闭合时,两灯同时发光;仅闭合开关时,两灯均不发光,则两灯并联,开关与灯泡在一条支路上,开关在干路上。
四、实验题(本题共4题,18题7分,19题5分,20题6分,21题6分,共24分)
18. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验探究的是________(填“木块”或“小球”)在碰撞________(填“前”或“后”)瞬间的动能。
(2)图丁、戊两个交通标志中,________图运用到了甲、乙两图的实验结论。
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大,会导致木块移动的距离________(选填“较大”或“较小”)。
(4)小明认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小,即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小明设计“探究动能与质量关系”的实验时,通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图己的实验情形,根据“最终位置”,她发现在速度相同时,质量越大,物体具有的动能越________(选填“大”或“小”),该结论是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是________。
【答案】(1) ①. 小球 ②. 前
(2)丁 (3)较小
(4) ①. 小 ②. 错误 ③. 没有控制小车在水平面上受到的阻力大小相同
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是小球,我们通过小球撞击木块的效果来反映小球的动能大小,因此探究的是小球在碰撞木块前瞬间的动能。
【小问2详解】
甲、乙两图中,小球质量相同,从不同高度释放,到达水平面的速度不同,得到的实验结论是:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。图丁的限速标志“40”是限制车辆的行驶速度,正是利用了质量一定时速度越大动能越大的结论;图戊的限重标志是针对动能与质量的关系,因此是丁图用到了甲乙两图的结论。
【小问3详解】
若木块质量过大,在小球动能一定的情况下,木块获得的初速度会更小,同时木块对水平面的压力更大,受到的滑动摩擦力也更大,因此木块移动的距离会较小,实验现象不明显。
【小问4详解】
探究动能与质量的关系时,需要控制小车到达水平面的初速度相同。当在小车上加砝码改变总质量时,小车对水平面的压力变大,小车受到的滑动摩擦力也随之变大,没有控制小车在水平面上受到的阻力大小相同,因此不能通过滑行距离直接比较动能大小,最终得到的“速度相同时,质量越大动能越小”的结论是错误的。
19. 同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C;体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:___________;
(3)为了验证猜想二,他应分析___________(填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,F球、G球和H球的质量应该___________(选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,可知物体重力势能的大小与物体的体积___________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 小球陷入花泥里的深度 ②. 在高度和体积相同时,质量越大,重力势能越大。 ③. ADE ④. 相同 ⑤. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中,重力势能不易直接观察,可以利用小球陷入花泥里的深度间接反映小球做功的能力,故小球的重力势能大小是通过观察小球陷入花泥里的深度来反映的。
(2)[2]分析A、B、C球的实验现象,高度和体积相同,质量不同,质量大的小球陷入花泥里的深度大,根据控制变量法,可得出结论在高度和体积相同时,质量越大,重力势能越大。
(3)[3]猜想二,探究重力势能与高度的关系,根据控制变量法,应保持质量和体积相同,改变高度,符合要求是ADE三球的实验现象。
(4)[4][5]猜想三,探究重力势能与体积的关系,应高度和质量相同,体积不同,故F球、G球和H球的质量应该相同。实验后根据图乙的现象,高度和质量相同,体积不同,小球陷入花泥里的深度相同,可知物体重力势能的大小与物体的体积无关。
20. 为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验。实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同。实验中忽略热量的散失及装置吸收的热量,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的________(选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。甲图中烧杯中的水从刚好升高到的过程中,燃料1放出的热量为;乙图中烧杯中的水从刚好升高到的过程中,燃料2放出的热量为;则________(选填“>”、“=”或“<”);燃料1与燃料2的热值之比为________;
(3)实际中,该方法测量的热值与真实值相比________。(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
(4)为比较“不同物质的吸热能力”小明又设计了如下实验方案:将质量和初温相同的水和煤油分别装入两个相同的烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热,实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度,如图丁所示是小明同学的实验操作,与实验方案不符的明显错误是_____________;
(5)纠正错误后继续实验,通过图像可以计算煤油的比热容为________。
【答案】(1)质量 (2) ①. > ②. 8:3
(3)偏小 (4)水和煤油的质量不相等
(5)
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料的放热能力时,需采用控制变量法,保证除燃料种类外的其他无关变量一致,因此必须控制燃烧的燃料质量相同,通过水升高的温度来对比燃料完全燃烧放出热量的多少。
【小问2详解】
已知两烧杯内水的质量、初温都相同,忽略热量散失和装置吸热,燃料放出的热量全部被水吸收。根据吸热公式,甲图中水的温度变化
乙图中水的温度变化
水的比热容和质量都相同,因此甲中水吸收的热量大于乙中水吸收的热量,对应燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量,即
由图丙可知,燃料1完全燃烧用时10min,燃料2完全燃烧用时15min,且两种燃料燃烧时均匀放热。
燃料1使水升温到100℃用时5min,因此单位时间内燃料1放出的热量为
燃料1完全燃烧放出的总热量
燃料2使水升温到80℃用时15min,单位时间内燃料2放出的热量为
燃料2完全燃烧放出的总热量
结合
可得
又因为两种燃料的质量相同,根据热值公式,热值之比
【小问3详解】
实际实验中,燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被实验装置吸收,无法全部被水吸收,我们通过水吸收的热量计算得到的燃料放热量会小于燃料实际的放热量,根据,最终测得的热值会比真实值偏小。
【小问4详解】
比较不同物质的吸热能力时,需要控制水和煤油的质量相等,图丁中可以明显看到水和煤油的体积相同,根据,二者密度不同,因此水和煤油的质量不相等,不符合实验方案中“质量相同”的要求。
【小问5详解】
两个酒精灯完全相同,相同时间内水和煤油吸收的热量相等。由图丁可知,加热5min时,水和煤油吸收的热量相同,水的温度从升高到,
煤油的温度从升高到,
根据,在、相同时,比热容与升高的温度成反比
21. 薇薇同学在上电学实验课时,按照老师的电路图,连接了实物电路如图甲
(1)连好最后一根导线时,两灯泡马上就发光了,则薇薇的错误操作是________。纠正错误,再次闭合开关和后,将灯泡从灯座上取了下来,则________(填“亮”或者“不亮”)。
(2)薇薇发现如图乙中开关,可以与a连接,或与b连接。如果要将电灯与串联,开关________(选填“闭合”或“断开”),接________(选填“a”或“b”)。
(3)薇薇又发现用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能,需要将两个开关________(选填“串联”或“并联”)起来。以下情景中开关也需如此安装的有________;
A.楼道里的电灯,夜间有人走动且发出声音时会亮
B.卧室门口有开关,床头也有开关,都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C.电扇除了电源开关,里面还有保护装置,也相当于一个开关,运行的电扇倾倒时,这个开关会断开,电扇停止转动,避免危险发生
D.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警;另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警
【答案】(1) ①. 连接电路时开关未断开 ②. 亮
(2) ①. 断开 ②. b
(3) ①. 串联 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
按照电学实验的规范要求,连接电路时必须保持开关断开,防止接线过程中电路提前导通;连好最后一根导线灯泡立刻发光,说明薇薇连接电路时开关没有断开。
观察图甲的实物电路,闭合S1、S2后两个灯泡属于并联关系,并联电路的两条支路独立工作、互不影响,因此取下L2后,L1所在的支路仍然是通路,所以L1会亮。
【小问2详解】
串联电路的特点是电流只有一条路径,依次经过所有用电器。要让L1和L2串联,需要让电流从电源流出后依次经过L1和L2,再回到电源:此时需要断开S1,同时让S2接b,这样电流就只能沿着唯一路径依次通过两个灯泡,实现两灯串联。
【小问3详解】
题目要求两个洗手间的门都锁上(两个开关都闭合)时指示灯才亮,只要有一个开关断开灯就不亮,符合串联电路“所有开关同时闭合电路才导通”的特性,因此两个开关需要串联;
A.楼道灯需要同时满足“夜间光线暗”和“有声音”两个条件才亮,两个开关需要串联,故A符合题意;
B.卧室门口和床头的开关都能单独控制灯的通断,属于并联开关的应用,故B不符合题意;
C.电扇的电源开关和倾倒保护开关,必须两个开关都闭合电扇才能工作,任意一个断开电扇就停止,属于串联开关,故C符合题意;
D.烟雾报警器只要烟雾浓度达标或者温度达标任意一个条件满足就报警,两个开关是并联关系,故D不符合题意。
故选AC。
五、综合题(本题供3题,22题6分,23题9分,24题7分,共22分。)
22. 随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
【答案】(1)5.04×105J
(2)7.2×105J
(3)70%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
用天然气烧水时的效率为
23. 一台单缸四冲程汽油机,气缸横截面积为500cm²,活塞冲程长为40cm,做功冲程燃气的平均压强是5×105Pa,飞轮转速是480r/min。汽油的热值为4.6×107J/kg。如果该汽油机每分钟消耗汽油200g,
(1)汽油完全燃烧所放出的热量是多少?
(2)汽油机做一次功是多少J?
(3)该汽油机的输出功率是多大?
(4)汽油机的效率是多大?(保留到0.1%)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
汽油质量
汽油完全燃烧所放出的热量是
【小问2详解】
燃气平均压强 ,气缸横截面积
燃气对活塞的平均压力
活塞冲程长
一次做功
【小问3详解】
飞轮转速 ,每转两圈做功一次,每分钟做功次数
总功
输出功率
【小问4详解】
汽油机的效率为
24. 随着经济的发展,汽车已成为人们常用的交通工具,某物理小组的同学在社会实践活动中。通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图,如图所示,请你参与讨论下列有关问题。
(1)汽车刹车时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片喷水,这是通过________方式改变刹车片的内能。
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将________(选填“升高”、“不变”或“降低”),汽油在不充分燃烧时其热值________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)汽油机是汽车的“心脏”,一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是,此汽油机每秒钟完成________个做功冲程,靠飞轮惯性完成________个冲程。
(4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”,由图中提供的数据可得,该汽车的能量转化效率为________。
(5)截至2022年,我国汽车的保有量已突破3亿辆,每年共耗油约。汽车内燃机的效率平均值取30%,如果能把内燃机的效率提高2%,则我国每年可以节约________kg燃油,从而减小碳排放,为环保作出贡献。
【答案】(1)
热传递 (2) ①.
降低 ②.
不变 (3) ①.
15 ②.
45 (4)
12.5% (5)
【解析】
【小问1详解】
刹车片的热量传递给水,内能发生转移,通过热传递的方式改变刹车片的内能。
【小问2详解】
燃烧不充分时,相同质量燃料转化的有用功减少,热机效率降低;热值是燃料的固有特性,与燃烧是否充分无关,故热值不变。
【小问3详解】
曲轴每秒转数为
四冲程汽油机曲轴每转2圈完成1个做功冲程,总冲程数为4个,其中3个靠飞轮惯性完成。
每秒做功冲程数为 个
每秒总冲程数为 个
靠飞轮惯性完成的冲程数为 个
【小问4详解】
能量转化效率为
【小问5详解】
汽车有用功不变,故 ,其中
效率提高后燃油质量为
节约的燃油质量为
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物理
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1~6题为单选题,第7~9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 筷子不容易被弯曲,表明分子间只存在引力
B. 热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比
C. 如果煤炭燃烧不完全,其热值会变小
D. 水约占人体体重的60%—70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的比热容
2. 物理来自于生活,又走向生活。小强应用所学电学知识对身边一些电路进行了分析,其中分析错误的是( )
A. 宾馆房间大多采用插卡取电,房卡的作用相当于房间电路中的总开关
B. 多孔插座上面的指示灯与插孔之间是并联的
C. 节日用的小彩灯和路灯一样都是同时亮,同时灭,因此它们都是串联的
D. 冰箱内的灯与电动机是并联的
3. 关于四冲程汽油发动机内部工作描述正确的是( )
A. 吸气冲程时,吸入的是空气
B. 通过压燃点火,在压缩冲程时,将机械能转化为内能
C. 汽油机做功冲程可将燃气的内能全部转化为活塞的机械能
D. 排气冲程时,排出的废气具有很大的内能
4. 用相同的电加热器同时对质量相等的和两种液体加热(不计热量损失),如图所示是和的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. a、b液体初温不同,但不影响比较它们的吸热能力
B. a和b升高相同的温度,a液体吸收的热量较多
C. a液体的比热容与b液体的比热容之比为
D. 第时的温度比高,说明吸收的热量更多
5. 2026年央视春晚《武BOT》展示了人形机器人的武术才能。节目中的机器人借助弹射踏板斜向上弹出,不计空气阻力,在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 机器人上升过程中,其机械能增大
B. 机器人到达最高点时,其动能为零
C. 机器人上升过程中,重力所做功的功率保持不变
D. 机器人在、点的机械能都等于踏板释放前的弹性势能
6. 如图所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,省时省电、安全性高。当电压力锅内部气压过大或温度过高时,发热器都会停止工作,下图中为过压保护开关,为过热保护开关,压强过大时开关自动断开,温度过高时开关自动断开。下图分别表示、和锅内发热器的连接情况,其中符合上述工作要求的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法错误的是( )
A. 序号①的实例可以是图丙
B. 序号②的实例可以是图丁
C. 圆圈内B的能量形式是电能,序号③的实例可以是图乙
D. 各种形式的能量都可以无条件的相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律
8. 小颖探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示,他把某种固体碾碎后放入试管中,再将试管放在装有水的烧杯中加热(相同时间内吸收的热量相等)。根据实验数据画出的图像如图乙所示。实验结束时,小颖发现从开始加热到实验结束的内完全燃烧了酒精,酒精的热值,物质液态时比热容,下列选项正确的是( )
A. 该物质熔化时温度不变但内能增加
B. 在段物质所吸收的热量为
C. 该物质固态时的比热容为
D. 该装置能量的转化效率为30%
9. 如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落,如此反复……不计空气阻力。通过安装在弹簧下端的压力传感器,可测出该过程中弹簧弹力随时间变化的图像如图所示,则下列说法错误的是( )
A. 此运动过程中,小球的机械能守恒
B. 这段时间内,小球的动能在逐渐减小
C. 这段时间内,小球的动能与重力势能之和逐渐增大
D. 在时刻,小球的动能最大
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 运载飞船的火箭一般用液氢来做燃料,这主要是因为液氢的________较大;我国北方楼房中的暖气用水作为介质,是因为水的________大。
11. 某些药品要求在以下存放,常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在以下存放。物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒,其中药品应放置于__________(选填“A”或“B”)处,另一处空间放置低温物质;关于保温盒填充材料,你选择__________(选填“铝合金”或“发泡塑料”)。
12. 如图甲所示的风光互补路灯,给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。图乙是其工作原理示意图。在充电过程中,蓄电池相当于________(填“电源”或“用电器”)。放电过程中,蓄电池将化学能转化为________。
13. 一台四冲程柴油机,飞轮转速为2400r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,那么这台柴油机的功率是____W,若柴油机的效率为40%,每分钟消耗柴油的质量为______kg(柴油的热值为4.0×107J/kg)。
14. 如图所示,小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出,球经静止在位置的台面反弹后,到达的最高点为;经台面反弹后上升过程中,球的动能减小,点________(填“可能”或“不可能”)比点高。球从点下降时,台面已升至合适的位置b并保持静止,球再次经台面反弹后,到达的最高点P________比N点高。(填“可能”或“不可能”)
15. 如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置.则小球从a运动到c的过程中,在____(选填“a“”、“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的____.
三、作图题(共2小题,每题2分,共4分)
16. 请按要求用直线连接如图所示的电路元件。要求:晚间开关S闭合后,灯亮但电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。
17. 如图所示的电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:仅闭合开关时,灯泡发光;都闭合时,两灯同时发光;仅闭合开关时,两灯均不发光。
四、实验题(本题共4题,18题7分,19题5分,20题6分,21题6分,共24分)
18. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验探究的是________(填“木块”或“小球”)在碰撞________(填“前”或“后”)瞬间的动能。
(2)图丁、戊两个交通标志中,________图运用到了甲、乙两图的实验结论。
(3)实验中,木块的质量过大或过小都不行,若木块质量过大,会导致木块移动的距离________(选填“较大”或“较小”)。
(4)小明认为去掉木块,利用粗糙且足够长的木板,通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小,即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小明设计“探究动能与质量关系”的实验时,通过在小车上加砝码来改变质量,得到如图己的实验情形,根据“最终位置”,她发现在速度相同时,质量越大,物体具有的动能越________(选填“大”或“小”),该结论是________(选填“正确”或“错误”)的,原因是________。
19. 同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C;体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:___________;
(3)为了验证猜想二,他应分析___________(填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,F球、G球和H球的质量应该___________(选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,可知物体重力势能的大小与物体的体积___________(选填“有关”或“无关”)。
20. 为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验。实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同。实验中忽略热量的散失及装置吸收的热量,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中还应控制燃料燃烧的________(选填“时间”或“质量”)相同;
(2)燃料烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。甲图中烧杯中的水从刚好升高到的过程中,燃料1放出的热量为;乙图中烧杯中的水从刚好升高到的过程中,燃料2放出的热量为;则________(选填“>”、“=”或“<”);燃料1与燃料2的热值之比为________;
(3)实际中,该方法测量的热值与真实值相比________。(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
(4)为比较“不同物质的吸热能力”小明又设计了如下实验方案:将质量和初温相同的水和煤油分别装入两个相同的烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热,实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度,如图丁所示是小明同学的实验操作,与实验方案不符的明显错误是_____________;
(5)纠正错误后继续实验,通过图像可以计算煤油的比热容为________。
21. 薇薇同学在上电学实验课时,按照老师的电路图,连接了实物电路如图甲
(1)连好最后一根导线时,两灯泡马上就发光了,则薇薇的错误操作是________。纠正错误,再次闭合开关和后,将灯泡从灯座上取了下来,则________(填“亮”或者“不亮”)。
(2)薇薇发现如图乙中开关,可以与a连接,或与b连接。如果要将电灯与串联,开关________(选填“闭合”或“断开”),接________(选填“a”或“b”)。
(3)薇薇又发现用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能,需要将两个开关________(选填“串联”或“并联”)起来。以下情景中开关也需如此安装的有________;
A.楼道里的电灯,夜间有人走动且发出声音时会亮
B.卧室门口有开关,床头也有开关,都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C.电扇除了电源开关,里面还有保护装置,也相当于一个开关,运行的电扇倾倒时,这个开关会断开,电扇停止转动,避免危险发生
D.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警;另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警
五、综合题(本题供3题,22题6分,23题9分,24题7分,共22分。)
22. 随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
23. 一台单缸四冲程汽油机,气缸横截面积为500cm²,活塞冲程长为40cm,做功冲程燃气的平均压强是5×105Pa,飞轮转速是480r/min。汽油的热值为4.6×107J/kg。如果该汽油机每分钟消耗汽油200g,
(1)汽油完全燃烧所放出的热量是多少?
(2)汽油机做一次功是多少J?
(3)该汽油机的输出功率是多大?
(4)汽油机的效率是多大?(保留到0.1%)
24. 随着经济的发展,汽车已成为人们常用的交通工具,某物理小组的同学在社会实践活动中。通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图,如图所示,请你参与讨论下列有关问题。
(1)汽车刹车时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片喷水,这是通过________方式改变刹车片的内能。
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将________(选填“升高”、“不变”或“降低”),汽油在不充分燃烧时其热值________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)汽油机是汽车的“心脏”,一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是,此汽油机每秒钟完成________个做功冲程,靠飞轮惯性完成________个冲程。
(4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”,由图中提供的数据可得,该汽车的能量转化效率为________。
(5)截至2022年,我国汽车的保有量已突破3亿辆,每年共耗油约。汽车内燃机的效率平均值取30%,如果能把内燃机的效率提高2%,则我国每年可以节约________kg燃油,从而减小碳排放,为环保作出贡献。
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